20. Смотри вопрос 19

21. Спиртовое брожение: возбудители, условия происхождения, химизм, использование, роль в изменении качества потребительских товаров.

Спиртовое брожение — это процесс превращения в анаэробных условиях сахара в диоксид углерода и этиловый спирт. С6Н12О6-» 2СО2 + 2С2Н5ОН

Основными возбудителями спиртового брожения являются дрожжи – сахаромицеты.

Как и любое брожение, это сложный многоступенчатый процесс, который протекает при участии комплекса ферментов. Наряду со спиртом, могут образовываться побочные продукты: глицерин, уксусный альдегид, уксусная, яблочная кислоты, сивушные масла.

Условия проведения спиртового брожения:

1. Источники питания. В качестве источника углерода используют глюкозу, фруктозу, сахарозу, мальтозу. Крахмал дрожжи не сбраживают, так как амилолитические ферменты у них отсутствуют. Поэтому крахмалсодержащее сырье подвергают осахариванию при участии амилаз различного происхождения. Концентрация сахара 10–15% наиболее благоприятна для большинства дрожжей. В качестве источника азота используются аммонийные соли органических кислот и аминокислоты.

2. Анаэробные условия.

3. Температура. По отношению к температуре сахаромицеты делятся на низовые и верховые дрожжи. Дрожжи верхового брожения вызывают бурное и быстрое брожение при температуре 20–28 °С. При этом они всплывают на поверхность под действием выделяющегося диоксида углерода. Низовые дрожжи осуществляют более спокойное брожение, которое ведут при 5–10 °С.

4. Концентрация этилового спирта. Этиловый спирт, накапливающийся в среде, оказывает неблагоприятное действие на дрожжи. Угнетающее действие спирт оказывает уже при концентрации в среде 2–5 % об., а при 12–15 % об. брожение прекращается.

5. Активная кислотность среды (рН). Спиртовое брожение протекает в кислой среде (рН 4–4,5). При подщелачивании среды до рН 8 дрожжи в качестве основного продукта брожения накапливают не спирт, а глицерин.

Спиртовое брожение лежит в основе производства этилового спирта, пива, вина, используется в хлебопечении. Совместно с молочнокислым брожением оно используется при производстве кваса, кефира, кумыса. Основными потребителями этилового спирта являются пищевая и химическая промышленность, а также медицина.

22. Молочнокислое брожение: возбудители, условия происхождения, химизм, использование, роль в изменении качества потребительских товаров.

Молочнокислое брожение — это процесс превращения молочнокислыми бактериями сахара в молочную кислоту в анаэробных условиях.

Молочнокислое брожение вызывается несколькими видами бактерий

Типичные молочнокислые бактерии - ацидофильная болгарская палочка, бактерия казея, куаказикум, а также молочнокислые кокки, лейконосток, лактобактерии, стрептококки и бифидобактерии.

Нетипичные - протеус и кишечная палочка.

По конечным продуктам брожения молочнокислые бактерии подразделяют на две группы: гомоферментативные и гетероферментативные.

Гомоферментативное молочнокислое брожение широко применяют при изготовлении простокваш, кумыса, сквашивании сливок, получении молочной кислоты, при квашении овощей и силосовании корма.

При гомоферментативном молочнокислом брожении происходит расщепление глюкозы с образованием двух молекул молочной кислоты: Глюкоза -4- 2 молекулы молочной кислоты +197 кДж/моль. Молочная кислота — конечный продукта гомоферментативного брожения — образуется из пировиноградной кислоты: Пировиноградная кислота + 2Н2 -> молочная кислота.

Типичным представителем молочнокислых бактерий гомоферментативного молочнокислого брожения является молочнокислый стрептококк — Streptococcus. Молочнокислый стрептококк обладает антимикробным действием, образует полипептидные антибиотики — низины, устойчивые к высокой температуре и задерживающие рост многих грамположительных микробов, в том числе и патогенных.

Гетероферментативное молочнокислое брожение осуществляют гетероферментативные молочнокислые бактерии, которые кроме молочной кислоты образуют этиловый спирт, СО2, уксусную кислоту, ацетон и диацетил.

К группе гетероферментативные молочнокислых бактерий относится род Bifidobacterium. Палочковидные формы вида Bifidobacterium содержатся в период молочного вскармливания в желудочно-кишечном тракте детей и молодняка сельскохозяйственных животных. Бифидобактерии при сбраживании углеводов образуют молочную и уксусную кислоты — биологически активные вещества, которые подавляют гнилостные и патогенные микроорганизмы.

Использование молочнокислого брожения связано со стерилизующим и консервирующим действием молочнокислых бактерий. В питательной среде они снижают рН до значений меньше 5 и тем самым подавляют рост других анаэробных бактерий.